Направление: 010900 Прикладные математика и физика
Профиль: Квантовая радиофизика
Кафедра ядерно-физических методов исследования
Научный руководитель: А.В. Донец
Рецензент: Д.А. Маркелов

Особенности квадрупольной релаксации ядер ионов в сложных водно-солевых растворах белков и ионогенных ПАВ
Курников Сергей Евгеньевич

Задачей проекта является изучение особенностей процессов самоорганизации в ионных растворах, содержащих молекулы поверхностно-активных веществ (ПАВ) и белков при различных температурах и концентрациях компонентов. Объекты исследований перекрывают диапазон от растворов простых электролитов до растворов, содержащих смеси белков и ПАВ. Поэтапное усложнение изучаемых систем позволяет понять основные закономерности строения сложных растворов, оценить свойства сольватации и гидратации белков в присутствии молекул ПАВ. 
В рамках данного проекта разработана методика определения основных параметров микроструктуры растворов на основе совместного анализа концентрационных и температурных зависимостей скоростей релаксации ядер растворителя и ионов, растворенных веществ. На основе зарегистрированного в простых растворах электролитов эффекта изменения свойств гидратации анионов разработана методика, позволяющая изучать температурные процессы самоорганизации в растворах, содержащих органические компоненты. По итогам работы можно сделать следующие выводы:

1.	Проведено изучение полевых, температурных и концентрационных зависимостей скоростей релаксации  ядер хлора и натрия в водных растворах, содержащих в качестве третьего компонента биологический элемент.  
2.	На основе анализа концентрационных зависимостей скоростей спин-решеточной релаксации ядер 35Cl в растворах SDS-NaCl-Albumin-H2O при различных температурах показано, что на поверхности белка можно выделить, по крайне мере 2 типа сайтов, сильно (s-сайты, показано, что их порядка 10 шт) и слабо взаимодействующих с ионами хлора (w-сайтов). 
3.	Экспериментально проверена методика определения относительной концентрации и времен релаксации “свободных” и "связанных" с органическими молекулами анионов, характеризующихся  свойством изменения гидратации при варьировании температуры на примере трехкомпонентных систем с аланином. Разработанная методика дает возможность определять свойства сольватации аминокислот, не прибегая к использованию многоквантового ЯМР.

Список публикаций

1. Kurnikov S.E., Donets A.V. Peculiarities of 23Na quadrupole relaxation in aqueous solutions // Confer-ence abstracts "Science and Progress" — Санкт-Петербург, — 2011. — P. 247 (устный доклад)
2. Курников С.Е., Донец А.В. Особенности квадру-польной релаксации 23Na в водных растворах // Материалы конференции "Магнитный резонанс и его приложения" — Санкт-Петербург, — 2011. — P. 90 (стендовый доклад)
3. Kurnikov S.E., Donets A.V. The symmetry of the hydration shells of ions in complex aqueous solutions according to the methods of NMR relaxation and quan-tum chemical calculations // International Symposium and Summer School in Saint Petersburg "Nuclear Mag-netic Resonance in Condensed Matter" Book of Ab-stracts — Saint-Petersburg, — 2011. — P. 73 (стендовый доклад)
4. Kurnikov S.E., Donets A.V. Hydration properties of the Na+ in aqueous solutions studied by NMR relaxa-tion and quantum chemical calculations //
International Symposium and Summer School in Saint Petersburg "Nuclear Magnetic Resonance in Condensed Matter" Book of Abstracts — Saint-Petersburg, — 2012. — P. 95 (стендовый доклад)
5. Kurnikov S.E., Donets A.V. Features of the 23Na quadrupole NMR - relaxation in aqueous solution // Conference abstracts "Science and Progress" — Санкт-Петербург, — 2012. 
(устный доклад)
6. Kurnikov S.E., Donets A.V. Hydration properties of the Na+ in aqueous solutions studied by NMR relaxa-tion and quantum chemical calculations// Conference abstracts " Actual problems of magnetic resonance and its application " XV International Youth Scientific School — Казань, — 2012. (устный доклад)
7. Курников С.Е., Донец А.В. Квадрупольная релаксация в сложных  растворах // Материалы конференции "Магнитный резонанс и его приложения" — Санкт-Петербург, — 2012. — P. 90 (устный доклад)